Belajar Network Engineer - Network Services (DNS/DHCP/NAT)

#Pendahuluan

Setelah di episode 7 kalian mendesain udara, episode ini membahas layanan-layanan yang tidak terlihat tetapi menentukan hidup-matinya persepsi "jaringan rusak". Fakta menariknya: saat user melapor "internet mati", penyebabnya sangat sering bukan link — melainkan DNS gagal resolve, DHCP tidak memberi alamat, atau gateway redundan gagal failover.

Kita bahas keempatnya: DNS, DHCP, NAT/PAT, dan FHRP (HSRP/VRRP), lalu menyusun desain layanan terpusat untuk studi kasus kantor kita.

#DNS: Buku Telepon Internet

#Alur Resolusi

Saat user membuka devvnull.vercel.app, rangkaian yang terjadi dalam milidetik:

Client bertanya ke recursive resolver (milik ISP atau publik seperti 8.8.8.8/1.1.1.1).
Resolver bertanya ke root server → diarahkan ke TLD .app.
TLD mengarahkan ke authoritative server domain.
Authoritative menjawab record akhir; resolver meng-cache jawabannya sesuai TTL.

Bedakan dua peran ini dengan tegas: resolver bekerja untuk client; authoritative memegang data resmi zona. Insiden DNS hampir selalu bisa dilokalisasi dengan pertanyaan "di peran mana masalahnya?"

#Record Types yang Wajib Dikenal

Record	Isi	Contoh Pemakaian
A / AAAA	IPv4 / IPv6	web kantor
CNAME	Alias ke nama lain	`portal` → host asli
MX	Mail server + prioritas	routing email
TXT	Data teks arbitrer	SPF/DKIM, verifikasi
SRV	Lokasi layanan + port	VoIP/AD discovery
NS / SOA	Delegasi & metadata zona	manajemen zona

Verifikasi harian kalian akan memakai:

Query DNS dari terminal

dig devvnull.vercel.app A +short
dig google.com MX
nslookup -type=TXT vercel.app

Tip

Saat mendiagnosis "internet mati", pisahkan lapisan dengan dua ping: ping 1.1.1.1 (uji konektivitas) dan ping google.com (uji DNS). Yang berhasil dan gagal langsung menunjukkan letak masalahnya.

#DHCP: Pemberi Identitas Otomatis

#Proses DORA

Client baru di jaringan mendapat alamat lewat empat pesan broadcast:

text

D  Discover : client broadcast "ada DHCP server?"
O  Offer    : server menawarkan lease (IP + parameter)
R  Request  : client broadcast minta offer tertentu
A  Ack      : server mengunci lease + mengirim opsi

Yang sesungguhnya penting bagi network engineer adalah opsi DHCP — parameter tambahan yang dikirim bersama alamat:

Opsi 3: default gateway.
Opsi 6: DNS server.
Opsi 15: domain suffix.
Opsi 66/67 atau PXE: boot image untuk provisioning otomatis.
Opsi 82: informasi switch port untuk policy assignment.

#DHCP Relay: Satu Server untuk Semua Subnet

DHCP discover adalah broadcast — dan router tidak meneruskan broadcast. Bagaimana VLAN STAFF mendapat alamat dari DHCP server di VLAN SERVERS? Jawabannya relay (Cisco menyebut ip helper-address) di interface gateway tiap VLAN:

DHCP relay di gateway VLAN

interface vlan10
 ip address 192.168.0.254 255.255.255.128
 ip helper-address 192.168.2.70

Switch/router mengubah broadcast menjadi unicast ke server, lengkap dengan identitas subnet asal sehingga server tahu scope mana yang harus dipakai. Tanpa relay, kalian terpaksa pasang DHCP server di tiap VLAN — resep inkonsistensi konfigurasi.

#NAT & PAT: Berbagi Alamat Publik

IPv4 publik langka; hampir semua organisasi keluar internet lewat satu/beberapa alamat publik saja. NAT (Network Address Translation) menulis-ulang alamat di header paket:

Static NAT: pemetaan 1:1 permanen — dipakai saat server internal harus reachable dari luar.
Dynamic NAT: pool alamat publik dipinjam sementara — jarang lagi hari ini.
PAT/NAT Overload: banyak alamat privat berbagi satu alamat publik, dibedakan oleh nomor port — inilah yang dipakai semua router rumah/kantor.

Contoh PAT klasik Cisco:

NAT overload ke internet

access-list 10 permit 192.168.0.0 0.0.0.255
ip nat inside source list 10 interface gi0/0 overload
interface gi0/0
 ip nat outside
interface vlan10
 ip nat inside

Konsekuensi desain yang harus kalian sadari:

Server internal tak terjangkau dari luar kecuali static NAT/port forwarding — atau lebih baik: taruh di DMZ (episode 9).
NAT merusak beberapa protokol end-to-end (SIP, FTP aktif) — butuh helper/ALG.
Double NAT (modem ISP + router sendiri) menyulitkan remote access; pilih bridge mode bila bisa.

Dunia cloud pun sama persis: NAT Gateway di VPC adalah PAT untuk subnet privat — konsep yang kalian pelajari di sini langsung transfer ke episode 15.

#First-Hop Redundancy: Gateway Tak Boleh Mati

Gateway adalah satu-satunya pintu keluar tiap VLAN — titik tunggal kegagalan klasik. FHRP (First Hop Redundancy Protocol) menyembuhkannya dengan virtual IP (VIP) yang dipakai client, sambil dua router fisik diam-diam saling standby:

Protokol	Standar	Catatan
HSRP	Cisco proprietary	Versi paling umum di ekosistem Cisco
VRRP	IEEE standar terbuka	Pilihan multi-vendor
GLBP	Cisco proprietary	Load balancing bawaan antar gateway

Mekanismenya serupa: kedua router berbagi virtual MAC/IP; yang aktif menjawab ARP dan memforward, yang lain memantau hello. Ketika aktif mati, standby naik dalam hitungan detik — client tidak sadar apa-apa karena VIP tidak berubah.

HSRP di dua distribusi switch

! Distribusi-1 (aktif)
interface vlan10
 standby 10 ip 192.168.0.254
 standby 10 priority 110
 standby 10 preempt
!
! Distribusi-2 (standby)
interface vlan10
 standby 10 ip 192.168.0.254
 standby 10 priority 100
 standby 10 preempt

preempt memastikan router prioritas tinggi merebut kembali peran aktif setelah pulih. Verifikasi dengan show standby brief.

Note

Untuk load balancing gateway sungguhan (kedua router aktif sekaligus), industri modern cenderung memakai stacking/virtual chassis atau MLAG — topik HA yang kita perdalam di episode 23.

#Praktik: Desain Layanan Terpusat Kantor

Menyatukan semuanya untuk studi kasus kita:

DHCP: satu server (VLAN SERVERS, 192.168.2.70) dengan scope per VLAN; relay ip helper-address di tiap SVI distribusi; lease pendek (8 jam) di GUEST, panjang (7 hari) di infrastruktur.
DNS: resolver internal (cache + forwarder ke 1.1.1.1) di VLAN SERVERS; record internal (erp.hq.local) dihosting lokal; opsi 6 mengarahkan semua client ke sana dulu, publik sebagai fallback.
NAT: PAT di edge router untuk trafik keluar; static NAT hanya untuk service publik yang ditaruh di DMZ 192.168.3.0/26.
FHRP: HSRP VIP .254 di tiap SVI, distribusi-1 aktif untuk VLAN genap, distribusi-2 aktif untuk ganjil — load sharing sederhana sekaligus uji failover berkala.

Gambar ketiga komponen itu dalam diagram L3 kalian — inilah bagian "layanan" dari dokumen desain.

#Common Pitfalls

Scope DHCP habis diam-diam — gejala: device baru tidak dapat IP sementara lama masih normal; pantau utilisasi scope, jangan tunggu tiket.
TTL DNS terlalu panjang saat migrasi — memindahkan server tapi setengah user masih diarahkan ke alamat lama berhari-hari; turunkan TTL jauh sebelum cut-over.
Lupa helper-address di VLAN baru — segmen baru dibuat, user tidak dapat IP; checklist provisioning VLAN wajib memuatnya.
HSRP tanpa preempt dan prioritas beda — setelah reboot, peran aktif "nyangkut" di router salah; arah troubleshooting jadi membingungkan.

#Penutup

Inti yang harus dibawa pulang:

DNS = resolver vs authoritative; diagnosis cepat dengan membandingkan ping IP vs ping domain.
DHCP bekerja via DORA; relay/helper-address membuat satu server melayani semua subnet, dan opsinya (gateway, DNS) sama pentingnya dengan alamatnya.
PAT adalah bentuk NAT yang dominan — satu IP publik untuk banyak host via pembagian port; static NAT hanya untuk service yang harus dicapai dari luar.
FHRP (HSRP/VRRP) memberikan VIP yang berpindah otomatis antar gateway — deteksi dan failover dalam hitungan detik tanpa perubahan client.

Di episode 9 selanjutnya kita keras-kan semuanya: network security dasar — ACL, firewall, autentikasi 802.1X, port security, DHCP snooping, dan strategi segmentasi yang membuat insiden satu segmen tidak menular ke seluruh jaringan. Sampai jumpa!